(一)技术领域
[0001] 本
发明涉及一种量化评价乳制品质量的方法，属于食品科学技术领域。(二)背景技术
[0002] 目前，许多国家为了保证人们所使用的各种食品的质量安全制定了严格而完善的法律和法规制度。其中在世界各国具有广泛影响的有ISO9001、HACCP等评价体系。
[0003] ISO9001标准是一个国际性的、科学的、规范的通用质量管理体系模式，目的在于使企业持续改进和增强顾客满意。它适用于各种类型的企业。
[0004] HACCP是一种对
食品安全危害予以识别、评估和控制的系统方法。通过它确保提供给消费者更加安全的食品。该体系具有通用性，但比较概括、宏观。而很难对一种具体食品的质量与安全特性进行判断。
[0005] 如何结合具体食品的原料、生产和消费特点，采用比现行有关标准更加全面、细致的检测评定方法，对具体食品的质量进行量化评价是具有巨大应用开发价值的研究课题。
[0006] 目前，我国质量监督部
门对于乳制品的评价是分别通过GB2746-1999、GB5408-1999、GB18186-2000、GB18187-2000进行的。经过国家标准测评的产品仅仅可以区分产品是否符合国家标准的要求，即产品是否合格，而对于合格的产品如何进一步区分其质量
水平，没有进一步说明。(三)发明内容
[0007] (1)发明目的
[0008] 对于符合国家标准的HUT奶、巴氏消毒奶、酸奶，进一步通过利用规范的检测手段对其质量进行量化评价。
[0009] 本
专利利用规范的常规和非常规检测指标对3种乳制品的质量进行量化评价，量化反应UHT奶、消毒
牛奶、酸奶的质量“好有多好、差有多差”，为提高相应食品的监管水平、促进提供相应产品的质量将发挥重要的作用。
[0010] (2)发明内容
[0011] 这是一种利用乳制品质量多项指标的检测结果对其总体质量进行量化评价的方法，其中包括：根据不同乳制品特点对其进行质量检测时需要检测的不同的项目及其具体检测的方法；对于检测结果进行
数据处理时，检测指标组合权重确立的方法；对正向指标、逆向指标和望目指标正向化处理和无量纲化处理的方法；线性综合法统计处理；几何综合非统计处理；混合综合法统计处理。(四)
附图说明
[0012] 图1：乳制品质量量化评价程序示意图
[0013] 图中1是量化评价样品名称；2是样品色泽；3是样品
风味；4是样品组织状态；5是样品风味；6是样品风味；7是样品色泽、风味、组织状态感官评价结果(感官评分)；8是批量样品的仪器设备客观检测结果；9是批量样品色泽、风味感官评价结果；10是感官评分归一化结果；11是感官评分均值；12是批量样品组织状态客观检测结果的正向化数值；13是批量样品色泽、风味评价结果的正向化数值；14是感官评分归一化结果的均值；15是感官评分的标准差；16是样品检测指标的组合权重；17是批量样品检测与感官评价结果的无量纲化数值；18是感官评价指标的主观权重；19是感官评价结果的变异系数；20是感官评价结果的客观权重；21是感官评价结果的组合权重；22是批量检测样品经过线性综合、几何综合以后所得到的混合综合结果，即量化评价结果。(五)具体实施方式
[0014] 以酸乳为例详述如下：
[0015] 1检测方法
[0016] 1.1食品质量评价指标的选择和实验数据的采集
[0017] 食品的质量可以通过感官评定(主观指标)和仪器设备测定(客观指标)两种方式鉴定。由于食品是供人享用的对象，因此人对食品软硬、粘稠、酥脆性、滑爽感、色泽、性状、风味、滋味等感官指标的直接感受是其他设备不好替代的，评价结果也应该在其质量总分中占有最重要地位。所以以感官指标的测评结果为
基础寻求评价方案。
[0018] 感官指标可以通过人的感觉器官直接评定，也可以通过有关仪器设备进行测定，前者简便易行，但结果随机性大；后者结果可比性强，设备投资较大。
[0019] 根据酸乳的具体特点，本测评方法如下：
[0020] 1.1.1样品的主观评定：实验室制作的酸乳及市售酸乳样品被混合编号分装到一次性纸杯中，邀请专业人员(共8名)，单独对样品的色泽、气味和滋味(风味)、组织状态(质构)分别评价，以10分制填写评分。
[0021] 1.1.2样品的客观评定：客观评定就是利用各种仪器设备对能够反应样品质量的指标进行量化测定，而不是人为地感官评定。
[0022] 对于具体食品，应根据特点尽可能多地采用客观评定法收集材料，对于难以通过仪器测定的指标则以感官评分代替。根据酸乳色泽、风味、质构的特点，综合内国外有关方面的报道，本研究仅对酸乳的质构指标测定，对其色泽和风味通过感官评分参与质量评定。
[0023] 目前国内外对酸乳质构测定的指标有胶体脱水收缩作用敏感性(susceptibility to syneresis，STS)、持水
力(water holding capacity，WHC)、表观
粘度(apparent viscosity，AV)、硬度(hardness)和粘弹性(viscoelastic)。由于后两项指标在普通酸乳尤其是搅拌型酸乳中测定价值较小，故本研究仅选用前三项指标对酸乳的质构进行客观测评。
[0024] 1.2统计方法：对酸乳的主观评定结果经过归一化处理，求出各指标的主观权重和客观权重，再由组合赋权法求出最终权重。
[0025] 通过对酸乳客观测定指标的正向化和无量纲化处理，利用线性综合法、几何综合法和混合综合法得到每个评估样品的综合评分，最后根据所得评分值即可对检测样品量化排序。
[0026] 2结果处理
[0027] 2.1酸乳的主观评价结果
[0028] 对8种样品感官评定的结果见表1-1。
[0029] 表1-1酸乳感官评定及其统计分析结果：
[0030]
[0031]
[0032] 2.2检测指标权重的确立
[0033] 酸乳色泽、风味和质构权重评价方法可分为主观评价法和客观评价法：
[0034] 主观评价法是首先对每个专家的评分值进行归一化，求出全体专家对各个样品不同指标评分值的均值和标准差，若某标准差较大则说明专家们对该指标的质量优劣意见分歧较大，这时最好通过协商使意见基本趋于一致，此时所有专家对每个样品的归一化数值的均值即为酸乳三个指标的主观权重。计算结果见表1-2。
[0035] 表1-2归一化数据及其平均值和标准差
[0036]
[0037]
[0038] 主观权重则是各个专家对某项指标评价的总均值，即色泽的总均值是8位专家对8个样品色泽的总均值0.353(Z色)，风味的总均值是8位专家对8个样品风味的总均值0.324(Z味)，质构的总均值是8位专家对8个样品质构的总均值0.322(Z质)。
[0039] 我们规定每项指标变异系数的归一化值即为该项指标的客观权重(Ki)，总客观权重即是各个分客观权重的均值。
[0040] 其中的变异系数(Vi)是每项指标的标准偏差与其均值的比值。其计算公式为：
[0041] 均值： 标准差(Sji)即为方差的算术平方根：
[0042] 由表1-1基础数据按照以上公式计算结果见表1-3
[0043] 表1-3原始测定结果的均值、变异系数和客观权重
[0044]
[0045]
[0046] 色泽总客观权重K色＝(0.207+0.188+...+0.198)/8＝0.224
[0047] 风味总客观权重K味＝(0.385+0.392+...+0.349)/8＝0.390
[0048] 质构总客观权重K质＝(0.407+0.420+...+0.453)/8＝0.387
[0049] 主观权重是各个专家对某项指标评价的总均值，客观权重则是专家们对某项指标评价分数变异系数的归一化值，因此将二者综合所得到的权重则更具有代表性，二者兼顾的方法即组合赋权法。设指标Xi的主观赋权结果是αi，客观赋权结果是βi，那么主客观赋权结果即是αiβi，将它们归一化处理得到的结果即是组合权重(ωi)，计算公式为：
[0050] 计算出酸乳的色泽、风味、质构的组合权重分别为0.239，0.383，0.377。该结果显示酸乳的感官指标中，风味权重是最大的，质构稍次之，而色泽是最低的，这是三项指标量化统计的结果。
[0051] 2.3酸乳质量量化评价方案
[0052] 为了判定市场流行的搅拌型酸乳质量和具体观察产品的质量差异，本专利首先邀请了10位专家对所有样品的色泽和风味进行感官评分并求出其均值，然后对12个样品的STS、WHC和AV进行测定，结果见表1-4。
[0053] 表1-412种酸乳的质量指标测定结果
[0054]
[0055] 注：经对不同
温度、
剪切速率下对AV的测定结果比较，样品间差异最大的条件是：-1
温度2℃，剪切速率37.44S ，故表中采用此测定条件。
[0056] STS测定的是酸乳凝胶对各种乳成分尤其是水分的结合能力，它包括对
结合水和凝胶立体网络中自由水的结合能力，STS越小说明凝胶在规定的时间内失去的
乳清越少，同时也说明这种体系在搅拌、灌装、运输及销售过程中出现乳清析出的几率越小，反之则越大。WHC是测定一定重量的酸乳在一定的温度、
离心力和时间的作用下，酸乳凝胶对水分的结合能力。离心后酸乳所能保留的水分大多是与凝胶中大分子结合较牢固的水分子，凝胶立体网络中的毛细
管束缚的自由水大多也被去除。测定的WHC越高说明这种凝胶体系的大分子可以通过较强的作用力对较多的水分子结合，这种产品中结合水的含量也越高，
稳定性也越好。粘度则是对酸乳各种成分在一定的温度下形成的混合体组织状态的综合表现，对酸乳的细腻度、爽滑感和回味具有影响。三者在酸乳感官质量中分别应占有多大的比重哪？
[0057] 本专利采用2.2中确立感官指标权重的方法对质构3项指标的权重进行分析，酸乳STS、WHC和AV的权重分别为0.210、0.171和0.609。本专利2.2的结果是酸乳色泽、风味和质构三部分的综合赋权值分别为0.239、0.383和0.377，因此，三项质构指标的总权重应为0.377，而各个指标的分权重应为：0.210*0.377、0.171*0.377、0.609*0.377(见表1-6)。
[0058] 要排出各酸乳质量优劣的顺序，还需将指标正向化：
[0059] STS是逆向指标，其值越大产品质量越差，又因其最大
阈值Xmax是100，故其转化为正向指标Yi的公式为：Yi＝Xmax-Xi
[0060] 酸乳的
表观粘度(AV)也并不是越粘越好，而是有一个最佳范围，因此粘度值为望目指标。最佳范围是通过对市场流行的优质酸乳普查得出的，根据对市场流行搅拌型酸乳的测定和评价结果，本专利暂定粘度最佳范围是(4428，4752)，因此表1-4中4号和10号样品的粘度在最佳范围内，为最好的区间指标，其转化为正向指标公式为：R＝max(4428 Xi)＝2037。其他黏度值正向化公式为：Yi＝2037(4428-Xi)。
[0061] WHC和感官评分都是正向指标，数值即代表其质量。这样对表1-4各项指标进行正向化处理所得结果见表1-5。
[0062] 表1-513项检测指标的正向化处理结果
[0063]
[0064]
[0065] 由于这些结果具有不同的单位(量纲)，因此没有办法进行直接比较，要在它们之间进行比较必需对这些结果进行无量纲化处理，指标无量纲化的计算公式为： 按公式对表1-5的各种指标处理结果见表1-6。
[0066] 表1-6酸乳质量指标的无量纲化数据
[0067]
[0068] 从表1-6可知，每一项指标都有了代表其质量好坏的具体参数和每项参数的权重，而每一种产品各项参数及其相应权重的综合则能够综合代表该产品的质量高低。
[0069] 从数学统计的
角度可知，综合的方法有线性综合和几何综合和混合综合方法，其计算公式分别为：线性综合法公式： 几何综合法的公式：
[0070] 混合综合法公式：
[0071] 其中：Z-酸乳综合评分值；ωi-第i个指标的归一化权重值；Xi-第i个指标的评价值；p-指标个数(共5个)；α、β-分别是线性综合评分值和几何综合平均值的权重(本专利暂设为0.5).
[0072] 由以上公式计算结果见表1-7。
[0073] 表1-7酸乳色泽、风味、质构综合评分及其排序
[0074]
[0075] 由表1-7中最终评价值可以直观的得到两个重要的信息：
[0076] 第一：可以判定任意一种产品在本次评判对象中质量的排序
位置；
[0077] 第二：可以从评价值的大小的差异中判定某种产品“有多好”或“有多差”。
[0078] 对 于 本 次 试 验 具 体 情 况 是：1 ～ 12 号 产 品 质 量 排 序 为：4→8→9→212→7→6→11→10→1→5→3
[0079] 这样就建立起一套食品质量安全的评价方法，该方法可用于多种食品的质量安全量化和排序。
[0080] 对于不同类型的食品评价时采用哪些主观和客观评定指标，要根据具体情况分析，确定检测指标，对于每一项指标的权重确立还应该尽可能地增加样本的数量，使权重更具有代表性。
[0081] (3)有益效果
[0082] 该技术的使用可以科学规范的对相应食品的质量与安全特性进行量化表达，准确地对相应产品的质量比较和评判。与现有的评价技术比较更加精确和全面。
